Hydraulische Flügelzellenpumpe für Spritzgießmaschinen: Leitfaden zur Abstimmung von Fördermenge, Druck und Verdrängung

Flügelzellenpumpenarchitektur für Spritzguss

Spritzgießmaschinen nutzen zwei unterschiedliche Hydraulikkreisläufe, die mit unterschiedlichen Druck- und Durchflussprofilen arbeiten.HaupteinspritzkreislaufDie Presse befördert die Kunststoffschmelze durch die Schnecke in den Formhohlraum und arbeitet mit dem maximalen Systemdruck der Maschine (typischerweise bis zu 175 bar bei Standard-Hydraulikpressen), wobei der maximale Durchfluss in den Einspritz- und Plastifizierungsphasen konzentriert ist.PilotkreisSie steuert die Schließ-, Auswerfer-, Formöffnungs- und Kernziehfunktionen und arbeitet mit niedrigerem Druck und gleichmäßigerem, kontinuierlichem Fluss über den gesamten Maschinenzyklus hinweg.

Da die beiden Kreisläufe mit unterschiedlichen Förder- und Druckprofilen arbeiten, verwenden Spritzgießmaschinen typischerweise entweder zwei separate Einzelpumpen oder eine Doppelpumpe, die eine große und eine kleine Kartusche auf einer gemeinsamen Welle kombiniert. Die Doppelpumpenarchitektur ist bei Maschinen mit mittlerer und hoher Schließkraft die gängigere Wahl, da sie die Verrohrung vereinfacht, den Ausrichtungsaufwand am Maschinenrahmen reduziert und es dem Bediener ermöglicht, die Fördermenge jedes Kreislaufs unabhängig voneinander anzupassen. Einzelpumpenkonfigurationen sind weiterhin die richtige Lösung für sehr kleine Maschinen oder für Nachrüstungsprojekte, bei denen die bestehende Maschinenverrohrung auf eine Einzelpumpenarchitektur ausgelegt ist.

Vicks HydraulikKatalog für Flügelzellenpumpen für SpritzgussverfahrenDie PV2R-Serie deckt beide Architekturen ab und enthält die Kartusche, den Rotor, das Flügelradset, den Nockenring und die Lagerkomponenten, die sowohl bei den Einzel- als auch bei den Doppelpumpengehäusen verwendet werden.Produktseite PV2R1, PV2R2 und PV2R3Wir führen den rahmenspezifischen Katalog und die Referenz des Verschiebungscodes für jede Rahmengröße. Einkäufer, die eine Beschaffungsspezifikation erstellen, sollten diese Unterlagen lesen, bevor sie die Artikelliste festlegen. Unser Vertriebsteam geht den Katalog bei jeder Anfrage mit Ihnen durch.

Abstimmung von Förderleistung und Pumpenleistung: 90 t bis 3000 t

Die Schließkraft ist das wichtigste Kriterium bei der Auswahl der Flügelzellenpumpe, da die erforderliche Schließkraft den Fördervolumenstrom im Hauptkreislauf der Pumpe bestimmt. Eine 90-Tonnen-Presse benötigt weniger als die Hälfte des Fördervolumenstroms einer 200-Tonnen-Presse, während eine 1000-Tonnen-Presse im Haupteinspritzkreislauf ein Vielfaches des Fördervolumenstroms einer 200-Tonnen-Presse benötigt. Die Schließkraft beeinflusst nicht den Nenndruck (dieser ist durch die Einstellung des System-Überdruckventils festgelegt), jedoch das Fördervolumen der Hauptpumpe und die Wahl der Baugröße.

Die folgende Tabelle zeigt das Schema zur Zuordnung von Fördermenge und Pumpenvolumen, das unser Vertriebsteam standardmäßig in Angebotsanfragen verwendet. Die Fördermengenangaben in der Tabelle beziehen sich auf die Fördermengenangaben im Vicks PV2R-Katalog, der dasselbe Codesystem wie der Yuken PV2R-Katalog auf Käuferseite verwendet. Der tatsächliche Fördermengenwert hängt von der Katalograhmengröße und der Fördermengenangabe ab.

Die obige Tabelle dient als Ausgangspunkt. Die genaue Abstimmung hängt von der angestrebten Zykluszeit, dem Schussgewicht, dem Plastifizierungsdurchsatz und der servohydraulischen oder Festverdrängerarchitektur auf Kundenseite ab. Servohydraulische Maschinen benötigen bei gleichem Schussgewicht einen geringeren kontinuierlichen Volumenstrom als Festverdrängermaschinen, da die Servopumpe nur dann Fördermittel liefert, wenn sich der Zylinder bewegt, und während der Halte- und Kühlphasen nahezu ohne Fördermenge arbeitet.

Hubraumcodes: PV2R-Serie – Katalogreferenz

Der Hubraumcode ist das zweite Kriterium für die Auswahl der Flügelzellenpumpe und ist unabhängig von der Baugröße. Die Baugröße bezeichnet die Abmessungen des Pumpengehäuses, der Hubraumcode hingegen die Geometrie des Nockenrings, die das Fördervolumen pro Umdrehung bestimmt. Der Vicks PV2R-Katalog verwendet denselben Hubraumcode wie der Yuken PV2R-Katalog, wodurch die beiden Baureihen direkt am Maschinengehäuse des Käufers austauschbar sind.

Die untenstehende Katalogreferenz umfasst die Hubraumcodes, die unsere Kunden am häufigsten in Anfragen für Spritzgussmaschinen anfragen. Der vollständige Bereich der Hubraumcodes ist größer als die untenstehende Tabelle. Unser Vertriebsteam stellt die vollständige Codereferenz in jeder Anfrageantwort für Kunden bereit, die ein spezielles Maschinenprofil benötigen. Die Baugröße (20V, 25V, 35V) legt den maximalen Hubraum für diese Baugröße fest, und der Hubraumcode (ein- oder zweistellig) bestimmt die tatsächliche Nockenringgeometrie.

Die Wahl des Hubraumcodes sollte auf die angestrebte Zykluszeit und das Schussgewicht abgestimmt sein. Ein höherer Hubraumcode ermöglicht einen höheren Durchfluss pro Umdrehung und verkürzt die Zykluszeit, erhöht aber auch die Leistungsaufnahme und die Wärmebelastung des Hydraulikölbehälters auf Kundenseite. Unsere Kunden dimensionieren den Hubraum in der Regel zuerst anhand der angestrebten Zykluszeit und erst dann anhand der maximalen Leistungsaufnahme. Mithilfe der oben genannten Katalogreferenz können sie mit unserem Vertriebsteam die Abstimmung des Hubraumcodesystems auf das bestehende Maschinengestell besprechen.

Einzel- vs. Doppelpumpenkonfiguration

Die Entscheidung zwischen einer Einzel- und einer Doppelpumpe ist eine der wichtigsten bei der Spezifikation von Flügelzellenpumpen für Spritzgießmaschinen, da sie die Rohrleitungsarchitektur, die Ausrichtungskosten und die Ersatzteillagerhaltung bestimmt. Unsere Kunden beginnen das Gespräch in der Regel mit der bestehenden Rohrleitungsarchitektur der Maschine, da die Umrüstung einer Einzelpumpenmaschine auf eine Doppelpumpenarchitektur deutlich teurer ist als die Dimensionierung einer Doppelpumpenmaschine von Grund auf.

Die Einpumpenarchitektur ist die richtige Wahl für kleine Pressen (unter 160 t), bei denen der Haupt- und der Pilotkreislauf von derselben Pumpe gespeist werden können, ohne dass einer der Kreisläufe unterversorgt wird. Die Einpumpenarchitektur ist auch bei Nachrüstungsprojekten vorteilhaft, bei denen die bestehende Maschinenverrohrung auf eine einzelne Pumpe ausgelegt ist, da der Umstieg auf eine Zweipumpenarchitektur Änderungen am Verteiler, am Vorratsbehälter und an der Motorbefestigung am Maschinengestell erfordert.Katalog für EinzelflügelpumpenBeinhaltet die Baugrößen PV2R1 und kleine PV2R2, die am häufigsten in Einzelpumpenkonfigurationen auf unserer Käuferseite verwendet werden.

Die Doppelpumpenarchitektur ist die optimale Lösung für Pressen mittlerer und hoher Presskraft, bei denen der Förderbedarf des Haupteinspritzkreislaufs den Pilotkreislauf einer Einzelpumpe überlasten würde. Die Doppelpumpenarchitektur verwendet eine Welle mit zwei Kartuschen (einer großen und einer kleinen), wobei jede Kartusche ihren eigenen Kreislauf unabhängig versorgt. Diese Architektur reduziert die Komplexität der Verrohrung, vereinfacht die Ausrichtung am Maschinengestell und ermöglicht es dem Bediener, die kleine Kartusche im Pilotkreislauf bei Verschleiß auszutauschen, ohne die große Kartusche im Hauptkreislauf auf der Käuferseite zu beeinträchtigen. Unsere Doppelpumpen-Referenzen PV2R2 + PV2R1 und PV2R3 + PV2R2 sind die gängigsten Konfigurationen in unserem Katalog für Pressen mittlerer und hoher Presskraft.

Druckbemessung und servohydraulische Nachrüstung

Standardmäßige Hydrauliksysteme für Spritzgießmaschinen arbeiten mit einem maximalen Systemdruck von 175 bar im Hauptkreislauf. Der Pilotkreislauf ist typischerweise auf 80 bis 120 bar eingestellt, abhängig von der Geometrie der Schließ- und Auswerferzylinder. Die Flügelzellenpumpe der Serie PV2R ist für den Dauerbetrieb bis zu 175 bar im Hauptkreislauf und für kurzzeitigen Spitzendruck darüber hinaus während der Einspritzphase ausgelegt. Drücke über 175 bar sind beim Spritzgießen unüblich, jedoch bietet der Vicks-Katalog Flügelzellenpumpen mit höherem Druck für industrielle Automatisierungsprogramme mit der gleichen Hydraulikkreislaufarchitektur.

Die Umrüstung auf Servohydraulik ist die am häufigsten von unseren Kunden gewünschte Druck- und Durchflussmodifikation für bestehende Maschinen. Servohydraulische Maschinen ersetzen die Festförderpumpe durch eine servogesteuerte Verstellpumpe. Diese Servopumpe fördert den Durchfluss nur, wenn sich der Zylinder auf der Kundenseite bewegt. Die Energieeinsparungen durch eine Servo-Umrüstung liegen bei typischen Betriebsprofilen zwischen 30 % und 60 %. Die Amortisationszeit beträgt bei den meisten Pressen mittlerer Tonnage, die im Zwei- oder Mehrschichtbetrieb laufen, 12 bis 24 Monate.

Die Angabe des Nenndrucks in den Spezifikationen einer neuen Maschine sollte sich auf die Einstellung des System-Sicherheitsventils und nicht auf den maximalen Nenndruck der Pumpe beziehen. Eine Pumpe mit einer Nennleistung von 175 bar im Dauerbetrieb ist die richtige Wahl für eine System-Sicherheitsventileinstellung von 160 bar, da die Pumpe im normalen Betrieb auf Kundenseite niemals mit ihrem maximalen Dauerdruck arbeiten sollte. Unser Vertriebsteam prüft die Einstellung des Sicherheitsventils und das Betriebsprofil, bevor der Nenndruck in der Angebotsanfrage festgelegt wird.

Direkter Austausch bei bestehenden Maschinen

Die PV2R-Serie ist maßlich mit den Pumpen des Yuken PV2R-Katalogs austauschbar. Das bedeutet, dass unsere Pumpen in dieselbe Bauform, mit demselben Flansch und derselben Wellengeometrie wie die vorhandene Yuken-Pumpe am Maschinengestell passen. Der direkte Austausch ist die gängigste Beschaffungsmethode in unserem Katalog, da Anwender, die bereits Spritzgießmaschinen betreiben, es vorziehen, eine verschlissene Pumpe durch ein Modell mit identischen Abmessungen zu ersetzen, anstatt das Maschinengestell für eine neue Pumpenbauform umzubauen.Wikipedia-Referenz zur Flügelzellenpumpebehandelt die grundlegende Flügelzellenpumpenarchitektur und die Kartuschenkonstruktion, die einen direkten Austausch innerhalb unseres Katalogs ermöglicht.

Der direkte Austauschprozess folgt in unserem gesamten Katalog dem gleichen Muster: Zunächst wird die Modellnummer der vorhandenen Pumpe ermittelt (in der Regel eine Yuken PV2R-Modellnummer). Anschließend wird die Fördermenge anhand unserer Katalogreferenz abgeglichen und die Drehrichtung durch Überprüfung des Wellenendes der vorhandenen Pumpe auf Kundenseite bestätigt. Unser Vertriebsteam stellt auf Anfrage eine Vergleichstabelle zur Verfügung, mit der Kunden ihre bestehende Pumpenflotte den jeweiligen Ersatzpumpen zuordnen können. Die Vergleichstabelle enthält Angaben zu Baugröße, Fördermenge, Drehrichtung und der jeweiligen Konstruktionsnummer für jede Baugröße.

Der häufigste Fehler beim direkten Austausch, den unsere Käufer beobachten, ist das Ignorieren der Designnummernrevision. Der Yuken PV2R-Katalog wurde seit der Erstveröffentlichung mehrfach überarbeitet, und die Designnummer (die letzte Ziffer im Modellcode) kennzeichnet die jeweilige Revision. Unser Katalog enthält für jede Rahmengröße die aktuelle Designnummer, und unser Vertriebsteam weist in der Angebotsanfrage auf die Designnummernrevision hin, damit Käufer die Kompatibilität beim direkten Austausch prüfen können.

Erstellung der Angebotsanfrage: Was Sie Vicks Hydraulic senden sollten

Die Angebotsanfrage für eine Flügelzellenpumpe für Spritzgießmaschinen sollte die Maschinenleistung, die angestrebte Zykluszeit, den Modellcode der vorhandenen Pumpe, die Bauart (Servo- oder Festverdrängerpumpe), den Verdrängungscode (falls bekannt) und das Zielland mit den entsprechenden Zertifizierungsanforderungen der Klassifikationsgesellschaft enthalten. Unser Vertriebsteam passt die Baugröße und den Verdrängungscode der PV2R an das Maschinenprofil des Käufers an und übermittelt in jeder Anfrage den Modellcode der Pumpe, den Code des Kartuschensatzes, die Lieferzeit und die Aufschlüsselung der Stückkosten.

Das Zielland ist wichtig, da für Spritzgussanlagen im Schiffs- und Offshore-Bereich eine Zertifizierung durch eine Klassifikationsgesellschaft (CCS, DNV, ABS, BV, LR) erforderlich ist. Dieselbe Produktionslinie unterstützt zudem Programme zur industriellen Automatisierung, Kunststoffmaschinen und zur Nachrüstung von Servohydrauliksystemen auf Kundenseite. Bitte geben Sie mit Ihrer Angebotsanfrage das Zielland und die Klassifikationsanforderungen an. Unser Vertriebsteam prüft anschließend die Zertifizierungsanforderungen. Die Klassifikationsgesellschaftszertifizierung ist insbesondere für Anwendungen im Schiffs- und Offshore-Bereich relevant, deckt aber auch militärische und andere Anwendungen mit hohen Zuverlässigkeitsanforderungen in unserem Katalog ab.